浅谈LNG气化站的发展及安全运营

王刚

摘要：我国对环境的保护力度越来越大，习近平总书记提出“绿水青山就是金山银山”，环境保护是中华民族可持续发展的重要途径，要深刻认识到环境保护的重大意义。各地为响应国家号召都在大刀阔斧地进行煤改气、煤改电工程。而部分地区燃气管网尚未发展，气源成了煤改气发展的制约因素。LNG（液化天然气）是当前发展最为迅速、应用最为广泛的气源，LNG气化站如雨后春笋般快速发展，以LNG作为气源经过气化器气化调压计量后进入管道的场站称为LNG气化站。本文就LNG气化站的发展及安全运营做了深入地阐述，文中阐述了气源分析及选择和安全运营要求。

关键词：LNG气化站;安全运营;煤改气

中图分类号：C931.2 文献标识码：A

目前我国煤改气成果显著，京昆高速以东、荣乌高速以北至河北廊坊、保定与北京接壤的市区之间的禁煤区已经完成煤改气工程。完成约319万户农村用户安装，完成约5万蒸吨的工业锅炉煤改气。由此可见，煤改气力度很大。但随之而来的问题是气源保障和安全运营及监管。

1 气源情况及流程

供气原则应该是以管道输送为主，同时考虑其他辅助气源。燃气管道没有铺设的地区要对周边气源情况进行充分了解，并调研下游各类用户的用气规模，综合考虑各方因素来确定气源种类。目前，全国可供选择的气源有LNG（液化天然气）、CNG（压缩天然气）、LPG（液化石油气）、生物质气、轻烃燃气5种。

1.1 CNG（压缩天然气）气源的供气形式

以容积18 m3的CNG槽车作为储气设施的供气站，最大存气量为3600 Nm3，母站与供气站距离很近时，且具有多个供气母站时可按照1天的储量进行配置，如不具备上述条件应结合母站运距按照3～5天的储量进行设计，如图1所示。

容积小于等于4m3的CNG储气瓶组作为储气设施的供气站，最大存储量为800 Nm3，应按照储气量不低于1.5天进行设计，如图2所示。

1.2 LPG供气站供气形式

固定的LPG储罐作为储气设施，储气量按照3～5天设计，如图3所示。

容积小于等于4 m3的LPG瓶组站，按照储气量不低于1.5天设计，如图4所示。

1.3 生物质气供气方式

该气源是利用秸秆、林木废弃物、食用菌渣、禽畜粪便及一切可燃性物质作为原料通过发酵产生可燃性气源，在经过滤后使用，如图5所示。

1.4 LNG（液化天然气）供气形式

LNG固定储罐作为储气设施，储气量按照3～5天设计，如图6所示。

容积小于等于4 m3的LNG瓶组站，储气量按照不低于1.5天设计，如图7所示。

1.5 轻烃燃气供气方式

以固定的储罐作为储气设施、经气化的供气站，储气量按照3～5天设计，如图8所示。

2 各种气源优缺点

2.1 CNG

优点：①国内发展较早，工艺设备及工艺流程较为成熟。②CNG是由管道天然气经过压缩机增压后，通过加气柱充装至CNG槽车，然后由CNG槽车运至用气点，气源较为稳定。③国内的CNG母站数量多，供气相对稳定。

缺点：①工作压力较高，最高可达25 MPa，泄漏容易造成高压伤害。②储存量较少，不能应用于大气量客户。③压缩的成本高。

2.2 LPG

优点：①国内使用较早，工艺设备及工艺流程较为成熟。②热值高于天然气。③液态、压力低，方便储存和运输。

缺点：①密度重于空气，一旦泄漏不容易快速扩散，易积聚，危险系数高。②价格随油价波动，不稳定。

2.3 生物质气

优点：①原料广泛。②燃烧产物清洁。③技术成熟。④价格低廉。

缺点：①原材料储存占地大，不宜管理。②热值低。③配套设备占用空间大，管道管径大施工不变。④设备易腐蚀老化。

2.4 LNG

优点：①热值较管道天然气高。②气质纯净。③气化后密度轻于空气，泄漏易扩散，危险系数低。④气化比1 ： 600左右，可供用气量较大的客户使用。⑤液态、压力低便于储运。⑥目前有一定的价格优势。

缺点：①超低温，一旦泄漏易对人体造成冻伤。②国内气源相对较少。③受气候影响较大，遇到恶劣天气时容易断供。④LNG場站占地较大，投资成本高。

2.5 轻烃燃气

优点：①工程建设规模灵活。②清洁环保、投资规模小、占地少。③建设的工期短、可靠性强。④运行过程安全。⑤成本低于天然气20%左右。

缺点：①价格会随石油价格有所波动。②气源量不足无法实现快速大规模发展。

结合上述优缺点分析，LNG气源是作为点供气源的最佳选择。其储存量大，热值高，清洁无污染。其他气源可以作为补充气源，用于应急调峰。

3 LNG气化站的发展现状

LNG气化站目前在国内的发展遇到了瓶颈，天然气属于国家鼓励发展对象，但是国内相关规范的发展却跟不上气化站发展的需求。目前，国内气化站设计的规范依据主要有《城镇燃气设计规范》 GB50028—2006、《建筑设计防火规范》GB50016—2014及《石油天然气工程设计防火规范》GB50183—2004。上述相关规范中对储罐、集中放散管与气化站内、外建构筑物的安全间距要求极高。以一个标准的LNG气化站为例，设置一台60m3的储罐，所需要的净地需要5.5亩左右。工业煤改气用户很多都受用占地的限制而不能正常进行设计，有一部分用气企业为了响应环保要求，在没有经过正规设计院设计情况下也建设了非法的LNG气化站，众多非法站的运行对生态环境来说虽有益处，但却新增了诸多不安全因素。

2017年9月20日实施的《小型液化天然气气化站技术规程》T/BSTAUM 001—2017标准给LNG点供事业发展带来一线希望，该标准主要起草人为国内行业权威：中国市政工程华北设计研究总院有限公司的资深专家陈云玉、陕西省燃气设计院资深专家郭宗华、山东省建筑大学教授田贯三等国内知名专家。该标准编制依据为《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156—2012（2014版）中相关安全间距要求，源于国标要求。LNG气化站的运营安全系数要比加油加气站更高，因为气化站多数针对企业内部自用，人员不复杂，安全可控性高，能够接触到工艺设备区的只有气化站的安全运营管理人员，安全系数较高，而反观加油加气站，敞开式管理，人员情况复杂，气化站与之相比安全系数要高很多。该团体标准采用同等安全技术要求是更为合理的，该标准的应用也大幅降低了对土地的需求，符合国家土地发展的要求，但遗憾的是该标准实施近两年，仍未得到广泛使用，在此呼吁各地区应该尽快推进《小型液化天然气气化站技术规程》T/BSTAUM 001—2017的实施。同时，为了使气化站能够安全健康的有序发展，希望国家权威部门能够尽快出台适用于我国工业企业自用小型气化站的审批程序，为LNG气化站的审批提供政策保障。

在环保政策和补贴政策的扶持下，小型LNG气化站在全国各地迅速发展[1]，是这一时代的新产物，想要快速发展LNG应该得到各方面的支持。

安全设计不仅仅体现在对现有规范的执行上，还应该考虑到规范未提及的地方如何加强安全措施设计，而不是规范未提的为了避免责任而放弃设计，应该提出设计方案及安全措施并进行论证，这样才能更好地促进设计行业的发展，从而推动规范的更新及修编，与时俱进适应新时代的发展要求，不能固守旧规，全国燃气设计行业专家很多，应该充分发挥专家优势，尽快推进适应LNG气化站发展的规范更新及落地实施。

4 LNG气化站的安全运营

再安全的设计也要由可靠的安全运营来保障，设计、设备、施工及监理都做到安全了，最后的运营阶段要是没有可靠的保障同样会出现事故隐患，甚至发生事故。如何安全运营也是每个气化站运营单位要重点关注的。目前，一些工业企业用户的气化站运营是由企业员工自己负责的，这也是隐患的源头，运营人员有很多只是简单的接受了厂家培训后就开始操作了，没有强化训练，没有持续地安全教育培训，没有标准化的操作流程指导，这种运营很多都存在安全隐患，企业自用气化站应委派专职运营人员，要接受专业燃气运营企业的培训，并经过考核后持证上岗，运营企業应该制定标准化的操作流程，每天操作前都要进行学习，安全无小事，谨小慎微才能确保气化站的绝对安全。同时，配备气化站安全员，监督气化站安全运营。

LNG气化站应该加强自控系统的设计，配备视频监控系统、工艺参数远程监控系统、可燃气体检测报警系统、低温泄漏报警系统、紧急切断系统。其中，视频监控系统、可燃气体检测报警系统及低温泄漏报警系统，应该远传至燃气运营企业的控制中心集中监控，有条件的地区应该远传至消防控制中心。气化站应该配备不间断电源[2]。

LNG以其清洁、高效、安全的特性在国内的应用越来越广泛[3]，因此，大力发展LNG的同时应该保证安全设计、安全施工、安全运营。

煤改气工程是一项利国利民的工程，但前提是能保证项目安全稳定运行。要发展煤改气的地区应该重视气源保供问题，同时应该考虑是否能够提供足够的建设用地，燃气运营单位的能力与经验是否能够保证安全稳定运营，提高燃气运营企业的准入门槛，加强对运营单位的资质审查，防患于未然。

参考文献

[1] 郭宗华，小型LNG气化站的过程安全和事故过程安全[J].煤气与热力，2018，1（1）：B28.

[2] 王书淼，LNG点供站的自控系统[J].煤气与热力，2018，38（10）：B23.

[3] 程旭东，LNG储罐外墙温度应力分析及预应力筋设计[J].石油学报，2012，33（3）：294-296.